考虑弹性支撑边界条件的电动汽车-路面系统机电耦合振动特性分析

轮毂电机驱动电动汽车的簧下质量大导致轮胎动载荷增加,并且电机电磁力和转矩波动对车轮造成电机激励,进一步加剧车轮振动引起垂向振动负效应的问题。鉴于此,考虑电机的电磁激励,建立了电动汽车-路面系统的机电耦合动力学模型,推导了弹性支撑边界条件下路面结构的模态频率和振型表达式,以及路面振动引起的二次激励。计算了简支与弹性支撑边界条件下的路面模态频率,根据频率分布进行了截断阶数选取,并分析了边界条件、电机激励和车速对路面响应的影响。在此基础上,研究了不同行驶速度、路基反应模量及路面不平顺幅值下,激励形式对汽车车身加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷的影响。结果表明：路面不平顺幅值越小,弹性支撑对路面响应的影响越大,弹性支撑边界条件下的路面响应较小,电机激励会引起路面响应的增加;弹性支撑边界条件下,路面不平顺幅值和路基反应模量越小,考虑路面不平顺、路面二次激励和电机激励的三重综合激励对电动汽车响应的影响越大,激励形式对轮胎动载荷的影响最大,对车身加速度的影响次之,对悬架动挠度的影响最小;电机激励导致轮胎动载荷增加,对路面破坏和寿命产生的负效应不容忽视。所建电动汽车-路面系统机电耦合模型及研究思路可为电动汽车垂向动力学分析提供参考与理论支持。     

浅谈提高轮胎寿命

一、轮胎不正常磨损原因汽车起步、转弯及制动等行驶条件的不断变化,转弯速度过快、起步过急、制动过猛,轮胎的磨损就快。轮胎的磨损还与汽车的行驶速度有关,行驶速度愈快,轮胎磨损愈严重,路面的质量也直接影响到轮胎与地面的摩擦力,路面较差时,轮胎与地面滑动加剧,轮胎的磨损加快。以上情况产生的轮胎磨损,基本     

重载汽车-路面-路基垂向耦合动力学模型

为了研究路面不平度激励下移动重载汽车、路面结构和路基的动力相互作用,将重载汽车简化为由弹簧和阻尼器并联的匀速移动多自由度刚体模型,面层简化为离散基层块体支撑的带内部阻尼连续薄板模型,基层简化为支撑于粘弹性路基上的离散块体模型,并采用Wilson-θ法对建立的重载汽车-路面-路基垂向耦合动力学模型求解,同时验证模型的可靠性.研究结果表明:移动重载汽车产生的动力效应显著,五轴汽车产生的轮胎接地力和路面动位移最大,随着后轴轴重的增加,轮胎接地力和路面位移呈线性增加;随着行车速度增加,轮胎接地力峰值和路面动位移峰值增加,但路面动位移均值变化较小;路面不平度等级由A级降为D级时,轮胎接地力放大倍数增大了1倍多,且路面动位移峰值增幅达72％;路基刚度对轮胎接地力影响较小,但路面位移的影响则较为显著.     

轮胎/路表间水膜受力和排出特征及其受刻槽参数的影响分析

为研究轮胎作用下水泥混凝土路表水膜受力特征及其受刻槽的影响,采用SolidWorks和Ansys WorkBench,构建了轮胎-水膜-路表有限元模型,基于CFD控制方程和流固耦合理论,分析轮胎作用下路表水膜流动规律以及水膜厚度、行车速度、刻槽宽度、间距和方向对轮胎所受动水升力的影响。结果表明：轮胎迎水面所受动水升力随水膜厚度的增加而增大;当水膜厚度超过轮胎花纹深度后,动水升力增幅明显变大;增加路面刻槽宽度或减小刻槽间距,能够有效地降低轮胎所受的动水升力;在相同的刻槽参数下,路面横向刻槽的排水性能和对动水升力的降低幅度要优于纵向刻槽。     

不均匀积水条件对路面行车安全的影响

采用Fluent有限元仿真分析软件,建立轮胎-路面-流体三维有限元模型,模拟不同水膜厚度和汽车行驶速度条件下汽车轮胎所受动水压力的理论变化值,定量地分析了水膜厚度和车速对积水路面车辆侧转角的影响以及积水段路面上车辆的横向稳定性能.研究结果表明:当水膜厚度大于胎面花纹深度时,动水压强随车速的增大而增加较快,且动水高压区由轮胎中间向轮胎边缘呈近似三角分布.在无驾驶员操控情况下,当汽车左右轮分别高速(＞ 90 km/h)行驶在干燥和积水路面,水膜厚度介于9～12 mm时,1 s后汽车的相对侧转角差超过最佳控制角度(25.),此时汽车操纵性开始下降;2 s后汽车的相对侧转角差已超过90.,车辆发生侧滑,易产生交通事故.     

浅谈提高轮胎寿命

一、轮胎不正常磨损原因 汽车起步、转弯及制动等行驶条件的不断变化．转弯速度过快、起步过急、制动过猛。轮胎的磨损就快。轮胎的磨损还与汽车的行驶速度有关，行驶速度愈快，轮胎磨损愈严重，路面的质量也直接影响到轮胎与地面的摩擦力,路面较差时。轮胎与地面滑动加剧，轮胎的磨损加快，以上情况产生的轮胎磨损,基本上是均匀的，属正常磨损。若轮胎使用不当或前轮定位不准,将产生故障性不正常磨损,常见的不正常磨损有：     

移动荷载作用下近桥台处路面结构动力响应的有限元法分析

应用ABAQUS有限元建立了桥台后路堤路面动力计算的三维模型，将车辆荷载表达为反复移动的分布荷载（移动荷载）形式，并编制了VDLOAD子程序。通过有限元Explicit计算模块，首先分析了行车速度、材料阻尼比与轮胎压力对路面结构动响应的影响；其次，着重分析了车速90km／h、阻尼比5％、胎压700kPa条件下单次与多次循环荷载作用下路面动应力与位移的变化规律。分析认为，随着开放交通后道路使用时间的增长，路桥过渡段差异沉降的累积将导致近桥台处路面结构损坏程度加剧，从而影响道路的正常使用。     

超重车辆荷载作用下沥青混凝土路面剪应力分析

剪切型破坏是沥青混凝土路面的主要破坏类型之一,超重车辆的存在加剧了沥青混凝土路面的剪切破坏。针对超重车辆作用下的沥青混凝土路面剪应力开展研究,利用有限元方法,以半刚性基层沥青混凝土路面结构为背景,分析了不同轮胎接地压力下沥青混凝土路面内部剪应力的分布特征,对比分析了超重车辆对路面内部剪应力分布的影响。分析表明,在垂直车辆荷载和水平摩擦力综合作用下,最大剪应力极大值出现在路面表面,最大剪应力随轮胎接地压力的增大呈线性增长;对于超重车辆荷载作用的沥青混凝土路面,应当选择抗剪强度好的改性沥青混凝土、沥青玛蹄脂碎石等材料,同时应适当提高中面层材料抗剪强度。     

机动车轮胎检测中有关问题的探讨

<正>轮胎是轮式机动车上唯一与路面接触的部件,机动车的载重和自身重量都是通过车体传到轮胎,最终由轮胎承载起全部重量的。另外,轮胎通常由具有弹性的橡胶制成,加上轮胎内加注的是空气,使其具有了缓冲和减振功能。不仅如此,机动车的起动、运行、转向和制动都要通过轮胎与路面进行"沟通",从而完成驾驶人对机动车的操控。因此,轮胎质量的优劣直接影响机动车的行驶性能,关乎机动车的运输质量和运输安全。     

胎面对轮胎径向刚度和轮胎与路面相互作用力影响分析

轮胎的刚度和接地特性代表了轮胎承受和传递载荷的能力，它们是轮胎最重要的性能。本文建立了轮胎－车轮－路面系统三维非线性有限元分析模型，研究了胎面对轮胎径向刚度特性和轮胎与路面相互作用力的影响，为轮胎胎面的合理设计提供了依据。     

基于 FLUENT 软件轮胎滑水现象模拟研究

基于FL U EN T软件模拟了轮胎滑水产生过程,并计算了不同轮胎花纹、不同车速及不同水膜厚度等条件下轮胎所受动水压强的大小。模拟分析结果表明:①复合花纹轮胎最不易发生滑水,横向花纹次之,纵向花纹最易滑水;②当水膜厚度不变时,同一轮胎所受动水压强随车速的增加而增加,且增长速度随着车速的增加而增加;③当车速不变时,同一轮胎所受动水压强随水膜厚度的增加而增加。以动水压强等于轮胎内部压强时轮胎发生滑水为判断标准,建立了轮胎临界滑水速度与水膜厚度的关系,并根据已有水膜厚度方程,推算出了临界滑水速度与降水量的关系。     

用于不平路面车辆动力学仿真的轮胎模型综述

介绍了轮胎在不平路面的动力学特性。在回顾不平路面轮胎动力学模型发展的基础上，以近期的研究工作为重点，对用于不平路面车辆动力学仿真的轮胎模型进行了较为系统的介绍。概要地阐述了各种轮胎模型的建模理论、方法，并进行了分析和评述。最后，总结了不平路面轮胎力学建模的核心问题及发展方向，对不平路面车辆动力学仿真选择合适的轮胎模型给出了建议。     

柏油路面的拉力健将

看多了民用轮胎,今天我们换换胃口,来了解一下赛车轮胎。与方程式和越野赛相比,柏油路面的拉力轮胎更加贴近日常驾驶。本期轮胎推介我们选择的车型是斯巴鲁翼豹WRX STi赛车版,推介目标是一款柏油路面的拉力轮胎。在车迷眼中,斯巴鲁翼豹WRX STi是日系高     

关心爱车要从“双足”开始

轮胎是汽车惟一与路面直接接触的元件。轮胎承受汽车全部重量,减小路面不平所产生的震动,同时将车辆驱动力、制动力传输至路面,从而控制车辆起动、加速、减速、停车、转弯。因此,轮胎是影响汽车性能、尤其是安全性能的重要元件。眼下当各种主动与被动安全措施成为厂家宣传的重点时,很多的人疏忽了对轮胎的重视与保养。实际上,轮胎对于汽车的操控性、舒适性、加速性都有相当大的影响、掌握不同轮胎的不同特性是有很大的学问。许多车主平时都把目光放在了汽车的发动机的保养或者其他机械部件上面,很少关注轮胎的保养。其实,很多的事故就是因为轮胎的损坏或者爆胎致使汽车失去平衡而导致事故的发生。在F1的比赛当中,如何选择和“伺候”轮胎甚至是一门尖端技术。当然,我们在选择轮胎时不需要像F1车队那样专业,但是,对自己爱车轮胎的足够重视,才能使您的驾车在安全的前提下充满乐趣。     

基于路面表面纹理的轮胎/路面噪声分析

采用全自动路面纹理测量系统和随车声强法分别对路面表面纹理及轮胎/路面噪声进行测试,并对路面最大纹理深度以及路面声压水平进行分析,结果显示,拉毛+横向不间距刻槽路面的声压水平最大(为108.5d B),且声压变异系数较大,易产生尖锐噪声;拉毛、拉毛+横向等间距刻槽、纵向等间距刻槽+拉毛及金刚石磨耗路面声压水平较低,且变异性也较小;不同类型的路面横向和纵向最大纹理深度与轮胎/路面噪声具有一定的相关性,通过路面纹理与路面声压水平相关性的研究对水泥混凝土路面抗滑处理施工中具有一定的指导意义。     

瞬态动荷载对柔性路面的影响

采用连续变化的局部接触应力来描述轮胎-路面接触面内的瞬态动荷载,研究了瞬态动荷载对柔性路面的影响。把瞬态动荷载模型成功地应用于三维有限元分析,计算了柔性路面在双轮组一次作用下的动态响应。计算结果表明,柔性路面在不同路面温度下的响应依据力学分析模型是准静态或动态的改变,动态模型中考虑到了质量惯性力和阻尼的作用。并且,采用动态分析的路面响应时间历程与实际的相似程度比较高,如果忽略质量惯性力和阻尼的作用,HMA层底拉应变和路基顶面的压应力计算值会变小。     

随机路面激励下车辆系统参数对汽车行驶平顺性的影响研究

基于汽车系统动力学和随机振动理论，建立了简化的人体-座椅、车身及车轮3-DOF车辆振动模型，采用线性滤波白噪声法建立了路面激励模型，并仿真分析了常见C级路面的不平度特性。以C级随机路面激励为车辆振动系统输入，运用变步长四阶Runge-Kutta法求解了车辆系统数学模型。在时域和频域两方面，仿真分析了座椅刚度、阻尼，悬架刚度、阻尼及轮胎刚度对座椅、悬架性能的影响，以及路面不平度和车速对座椅垂向加权加速度的影响。得出了座椅加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷功率谱密度随座椅刚度、阻尼系数，悬架刚度、阻尼系数及轮胎刚度变化的规律。     

汽车轮胎花纹的功用及设计要求

一、汽车轮胎花纹的功用 轮胎的花纹块与路面产生的摩擦力产生汽车驱动、制动和转向需要的动力,其主要作用是增加胎面与路面间的摩擦力,以防止车轮打滑.经过与地面长期的摩擦,花纹逐渐变浅,当磨损到更换标记时,就应停止使用.轮胎花纹具有提高胎面接地弹性的性能,在胎面和路面间切向力(如驱动力、制动力和横向力)的作用下,花纹块能相应产生较大的切向弹性变形.切向力增加,轮胎的切向变形随之增大,接触面的摩擦作用也就随之增强,进而阻滞了胎面与路面打滑或打滑趋势.这种性能在很大程度上消除了无花纹轮胎易打滑的弊病,以保障车辆动力性、制动性、转向操纵性和行驶稳定性的正常发挥.     

沥青路面横向接缝、桥头处理施工工艺

平整度是衡量沥青路面工程质量好坏的重要指标,直接影响行车的安全性、舒适性,路面不平顺同时会加剧汽车零部件及轮胎的损坏,并增大油料消耗,也会加速路面的破坏。文章以呼和浩特绕城高速公路的施工经验,阐述了影响路面平整度的诸多因素中的路面横向接缝和桥头处理的施工技术。     

多轴转向驱动桥转向锁止拉杆铰点位置的优化设计

开发了一种工程机械专用车辆,驱动型式为6×6,全轮转向。其2、3桥采用同步液压转向,且配有转向锁止机构。理论上,转向锁止拉杆被固定后,车辆在水平路面上行驶时各点相对静止,但实际路面总有凸凹之处,会引起超静定问题的发生,从而加剧了轮胎的磨损。为了延长轮胎的使用寿命,初步确定将轮胎与地面间的附加滑移量限制在0.2mm以内。探讨了各推力杆作上下平移或者左右移动时,驱动轴在跳动过程中这些因素对轮胎产生附加摆角的影响程度。优化结果表明,即使跳动量达到100mm,轮胎与地面的最大附加滑移量也仅为0.105mm,达到了预期的优化目标。